“매일 태양 1개 규모 물질 삼키는 퀘이사 발견”

호주 연구진, ‘네이처 천문학’에 발표
중앙에 ‘직경 7광년’ 거대 블랙홀
천체중 가장 밝아… 태양의 500조배

호주 연구진이 확인한 초거대 퀘이사 ‘J0529-4351’의 상상도. 이 퀘이사는 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 관찰했으며, 지금까지 관찰된 천체 중 가장 밝은 것으로 추정된다. ESO 제공

하루에 태양 1개에 해당하는 질량의 주변 물질을 잡아먹는 초거대 퀘이사(Quasar·거대 발광체)가 발견됐다. 퀘이사의 중심에는 태양의 170억∼190억 배 질량의 블랙홀이 있는 것으로 추정된다. 이 퀘이사는 현재까지 관찰된 천체 중 가장 밝은 것으로 추정되는 데다 하루에 태양 1개만큼 질량이 커지고 있어 성장 속도 역시 가장 빠르다.

호주국립대(ANU) 연구진은 19일(현지 시간) ‘퀘이사 J0529-4351’의 관측 및 모델 실험 결과를 국제학술지 ‘네이처 천문학’에 발표하고, 이 퀘이사가 현재까지 발견된 것 중 가장 밝고 빠르게 성장하는 천체일 가능성이 있음을 확인했다고 밝혔다.

퀘이사는 블랙홀이 주변 물질에서 흡수한 에너지로 형성된 천체다. 퀘이사의 중앙에는 거대한 블랙홀이 자리 잡고 있다. J0529-4351 가운데 있는 블랙홀은 직경이 약 7광년으로, 지구와 태양 사이를 45만 번 이동하는 거리다. 연구진은 이 블랙홀이 매년 태양 370개에 해당하는 가스와 먼지를 집어삼키고 있으며, 현재 질량은 태양의 170억∼190억 배로 추정된다고 밝혔다.

J0529-4351은 1980년대에 처음으로 발견됐지만 당시 과학자들은 너무 밝아 지구에서 가까운 별이라고 추정했다. 이 퀘이사의 밝기는 태양의 약 500조 배다. 연구진은 칠레에 있는 유럽남방천문대(ESO) 초거대망원경(VLT)의 ‘X-슈터 분광기’ 등 과학 장비를 활용해 J0529-4351을 추가로 관측했다. 그 결과 첫 발견 이후 40여 년이 지난 뒤에야 J0529-4351이 퀘이사라는 것을 확인했다.

연구진은 블랙홀의 강력한 중력렌즈 효과를 받은 게 아니라면 이 퀘이사는 지금까지 발견된 100만여 개의 퀘이사 중 가장 밝고 성장 속도가 빠른 것으로 추정된다고 밝혔다. 중력렌즈 효과는 블랙홀과 같이 질량이 매우 큰 천체에 의해 빛이 굴절하며 천체의 밝기가 변하는 현상을 말한다.

ESO 측은 “(2025년 완공을 목표로) 칠레 아타카마 사막에 건설 중인 ESO의 ‘초대형 망원경(ELT)’을 이용하면 이 같은 새로운 천체를 더 많이 발견할 수 있다”고 밝혔다.

최지원 기자 jwchoi@donga.com